JAVA高併發的三種實現

提到鎖,大家肯定想到的是sychronized關鍵字。是用它可以解決一切併發問題,但是,對於系統吞吐量要求更高的話,我們這提供幾個小技巧。幫助大家減小鎖顆粒度,提高併發能力。

初級技巧-樂觀鎖

樂觀鎖使用的場景是,讀不會衝突,寫會衝突。同時讀的頻率遠大於寫。

悲觀鎖的實現

JAVA高併發的三種實現

悲觀的認為所有代碼執行都會有併發問題,所以將所有代碼塊都用sychronized鎖住

樂觀鎖的實現

JAVA高併發的三種實現

樂觀的認為在讀的時候不會產生衝突為題,在寫時添加鎖。所以解決的應用場景是讀遠大於寫時的場景。

中級技巧-String.intern()

樂觀鎖不能很好的解決大量的寫衝突的問題,但是很多場景下,鎖只是針對某個用戶或者某個訂單。 比如一個用戶先創建session,才能進行後面的操作,但是由於網絡的問題,創建session的請求和後續請求幾乎同時到達,而並行線程可能會先處理後面的請求。一般情況需要對用戶sessionMap加鎖,比如上面的樂觀鎖。在這樣的場景下,可以將鎖限定在用戶本身上,即原來的

JAVA高併發的三種實現

這個比較類似行鎖和數據庫表鎖的概念。顯然行鎖的併發能力比表鎖的高很多。

實用String.intern();是這種方式的具體實現。類String維護了一個字符串池。當調用intern方法時,如果池已經包含一個等於此String對象的字符串(該對象由equals(Object)方法確定),則返回池中的字符串。可見,當String 相同時,總返回同一個對象,因此就實現了對同一用戶加鎖。由於所的顆粒度侷限於具體用戶,使得系統獲得最大程度的併發。

JAVA高併發的三種實現

CopyOnWriteMap?

既然說到了“類似於數據庫中的行鎖的概念”,就不得不提一下MVCC,Java中CopyOnWrite類實現了MVCC。Copy On Write是這樣一種機制。當我們讀取共享數據的時候,直接讀取,不需要同步。當我們修改數據的時候,我們就把當前數據Copy一份副本,然後在這個副本 上進行修改,完成之後,再用修改後的副本,替換掉原來的數據。這種方法就叫做Copy On Write。

但是,,,JDK並沒有提供CopyOnWriteMap,為什麼?下面有個很好的回答,那就是已經有了ConcurrentHashMap,為什麼還需要CopyOnWriteMap?

高級技巧 - 類ConcurrentHashMap

String.inter()的缺陷是類 String 維護一個字符串池是放在JVM perm區的,如果用戶數特別多,導致放入字符串池的String不可控,有可能導致OOM錯誤或者過多的Full GC。怎麼樣能控制鎖的個數,同時減小粒度鎖呢?直接使用Java ConcurrentHashMap?或者你想加入自己更精細的控制?那麼可以借鑑ConcurrentHashMap的方式,將需要加鎖的對象分為多個bucket,每個bucket加一個鎖,偽代碼如下:

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